【正文】 求分析 24 四、重大專項(xiàng)的總體目標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)????????? 27 (— )總體目標(biāo)??????????????????????????? 27 (二 )主要研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)?????????????????? 27 燃料電池汽車技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)?????????? 28 1． 1 燃料電池汽車整車開發(fā)???? 28 1． 2 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)???????? 29 1． 3 燃料電池汽車用 DC／ DC 變換器 31 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)???????? 32 2． 1 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)?? 32 2． 2 內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)???????????????????? 33 純電動(dòng)汽車技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)????????? 34 3． 1 純電動(dòng)汽車整車開發(fā)???????????????????? 34 3． 2 建立電動(dòng)汽車示范城市???????????? ?????????? 34 電動(dòng)汽車共性技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)????????????? 35 4． 1 車用高性能動(dòng)力蓄電池、管理模塊和評(píng)估體系 35 4． 2 多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng) 36 4． 3 電機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)???????????????????????????? 37 4． 4 其他通用零部件??????????????????????????? 39 制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評(píng)價(jià)能力和政策的主要研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線???? 39 5． 1 標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定及評(píng)價(jià)能力建設(shè)?????????????????? 39 5． 2 運(yùn)行機(jī)制、相關(guān)政策等軟科學(xué)研究???????????????? 40 五、實(shí)施方案及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較???????? ?????????? 42 (一 )實(shí)施方案 (技術(shù)路線和 創(chuàng)新點(diǎn) )??????????????????? 42 燃料電池汽車技術(shù)的技術(shù)路線及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)?????????????? 42 1． 1 燃料電池汽車整車開發(fā)????????????????????? 43 1． 2 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)????????????????????????? 43 1． 3 燃料電池汽車用 DC／ DC 變換器?????????????????? 45 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的技術(shù)路線及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)?????????????? 45 2． 1 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車開發(fā)及其整車匹配標(biāo)定技術(shù)? ?????? 45 2 2． 2 內(nèi)燃機(jī)及其控制系統(tǒng)??????????????????????? 46 純電動(dòng)汽車的技術(shù)路線及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)?????????????????? 47 3． 1 純電動(dòng)汽車整車開發(fā)???????????????????????? 47 3． 2 建立電動(dòng)汽車示范城市???????????????????? ?? 48 電動(dòng)汽車共性技術(shù)的技術(shù)路線及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)?????????????? 48 4． 1 車用高性能的動(dòng)力蓄電池、管理模塊和評(píng)估體系????????? 48 4． 2 多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)??? ??????????????????? 49 4． 3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)???????????????????????????? 51 制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評(píng)價(jià)能力和政策的技術(shù)路線及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)????? 51 5． 1 標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定及評(píng)價(jià)能力建設(shè)?????????????????? 52 5． 2 運(yùn)行機(jī)制、相關(guān)政策等軟科學(xué)研究??????????????? ?? 52 (二 )技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與比較???????????????????????? ?? 53 六 、進(jìn)度安排與組織管理措施 (包含目標(biāo)分解、進(jìn)度安排、階段目標(biāo)、驗(yàn)收目 標(biāo)等，以及應(yīng)采取的組織管理方式與措施等 ) 56 （一）目標(biāo)分解與進(jìn)度安排?????????????????????????? 56 燃料電池汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排???????????????? 56 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排????????????? 57 純電動(dòng)汽車的目標(biāo)分解與進(jìn)度安排??????????????? ?? 59 (二 )驗(yàn)收目標(biāo)???????????????????????????????? 60 燃料電池汽車整車??????????????????????????? 60 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車???????????????????????? 61 純電動(dòng)汽車整車?????????? ????????????????? 61 各零部件的驗(yàn)收目標(biāo)????????????????????????? 62 5．制定標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、評(píng)價(jià)能力和政策????????????????? ? 68 (三 )組織管理方式與措施?????????????????????????? 70 七、為 20xx 年北京綠色奧運(yùn)提供潔凈電動(dòng)汽車???????????????? 74 (一 )目標(biāo)與定位?????????????????????????????? 74 （二）主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線??????????????? ??????? 74 (三 )時(shí)間進(jìn)度規(guī)劃????????????????????????????? 75 (四 )技術(shù)指標(biāo)和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)??????????????????????? ?? 76 八、經(jīng)費(fèi)概算???????????????????????????????? 77 九、專項(xiàng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，對(duì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域及其產(chǎn)業(yè)的影響和帶動(dòng)作用預(yù)測(cè)分析 79 3 一、 概要 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，轎車將成為我國(guó)居民消費(fèi)的主要商品之一。 當(dāng)代融合多種高新技術(shù)而興起的純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，尤其是立足于氫能基礎(chǔ)上的燃料電池汽車正在引發(fā)世界汽車工業(yè)的一場(chǎng)革命，展現(xiàn)了汽車工業(yè)的光明未來(lái)。 在整車開發(fā)的同時(shí)，注重電動(dòng)汽車共性技術(shù)等模塊的開發(fā)，在專項(xiàng)實(shí)施過(guò)程中，建立我國(guó)電動(dòng)汽車整車的網(wǎng)絡(luò)、總成及通訊協(xié)議規(guī)程，開發(fā)電動(dòng)汽車基本車輛控制器模塊，發(fā)展帶有電子管理系統(tǒng)的高性 能動(dòng)力蓄電池組和具有數(shù)字控制系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，形成我國(guó)電動(dòng)汽車零部件工業(yè)基礎(chǔ)。 本專項(xiàng)的實(shí)施將有益于探索適合我國(guó)能源結(jié)構(gòu)多元化車用潔凈燃料的轉(zhuǎn)換，減輕我國(guó)對(duì)石油能源的依賴程度，維護(hù)我國(guó)能源安全國(guó)策；通過(guò)電動(dòng)汽車商業(yè)化示范運(yùn)作，為大中城市潔凈交通開暢道路。國(guó)外普遍認(rèn)為它是投資少、選擇余地大、易于滿足未來(lái)排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)、市場(chǎng)接受度高的主流清潔車型，從而引起各大汽車公司的關(guān)注。甚至德國(guó)的 BOSCH等著名的零部件公司也積極與大汽車公司聯(lián)手開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)。 1999 年 4 月世界主要汽車制造商 (Daimlerchrysler、 Ford、 GM、 Honda、 Hyundai、 Nissan、 Toyota and Volkswagen)、能源供給商 (BP、 Shell、 Texaco)、燃料電池公司 ((Ballard、 International Fuel cells)和政府機(jī)構(gòu)(CARB、 California Energy Commission、 South Coast AirQuality Management District、 DOE、DOT)自發(fā)組成了美國(guó)加州燃料電池聯(lián)盟，確定在 20xx20xx 年通過(guò)燃料電池轎車和公共汽車的道路示范運(yùn)行，達(dá)到燃料電池汽車進(jìn)入市場(chǎng)的目標(biāo)。”美國(guó) Epyx 從美國(guó)能源部獲得 20xx 萬(wàn)美元的經(jīng)費(fèi)，它和氫燃燒器技術(shù)公司正開發(fā) 50kW 燃料處理器。燃料為液氫與高壓氫 (最高貯存壓力為 25MPa，貯罐采用無(wú)縫鋁材外包復(fù)合碳纖維，耗氫量約為 8kg／ h)。 我國(guó)純電動(dòng)汽車的開發(fā)取得了重要突破 我國(guó)非常重視電動(dòng)汽車 的發(fā)展，“八五”期間，已經(jīng)列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，重點(diǎn)開展電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究；“九五”期間，正式列入國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目，主要開展電動(dòng)概念車 (含相關(guān)技術(shù) )研究、電動(dòng)改裝車開發(fā)、試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)、運(yùn)行機(jī)制和政策法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究。 (2)改裝車開發(fā)具備了小批量生產(chǎn)的能力 7 經(jīng)過(guò)全國(guó)十多個(gè)單位的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，開展了十多項(xiàng)單項(xiàng)技術(shù)的研究，并且通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)， EV6460N 電動(dòng)輕型客貨車通過(guò)了試驗(yàn)示范區(qū)公交車營(yíng)運(yùn)的試驗(yàn)，可以滿足城市中部分專業(yè)用車的需求，可以根據(jù)市場(chǎng)需求，提供小批量的產(chǎn)品。 燃料電池技術(shù)開發(fā)與燃料電池汽車的研制取得較大進(jìn)展 各國(guó)普遍認(rèn)為，質(zhì)子膜燃料電池是未來(lái)電動(dòng)汽車的最佳動(dòng)力源，以質(zhì)子膜燃料電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車將是未來(lái)環(huán)保汽車的主要車型。 （三）國(guó)內(nèi)外專利申請(qǐng)與授權(quán)情況 根據(jù)在國(guó) 家專利局對(duì)純電動(dòng)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池授權(quán)專利情況的檢索，查 8 得相關(guān)專利共計(jì) 1287 項(xiàng) (純電動(dòng)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 863 項(xiàng)，燃料電池 424 項(xiàng) )，其中 1972～20xx 年在國(guó)外申請(qǐng)的專利 985 項(xiàng) (純電動(dòng)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 725 項(xiàng)，燃料電池 260 項(xiàng) )，1988～ 20xx 年在中國(guó)申請(qǐng)的專利 302 項(xiàng) (純電動(dòng)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 138 項(xiàng)，燃料電池 164項(xiàng) )，具體情況分析如下。 整車 32% 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 14% 電池及其能量管理系統(tǒng) 10% 動(dòng)力系統(tǒng)與控制 18% 混合機(jī)構(gòu)與裝置 4% 制動(dòng)能量回饋 5% 國(guó)內(nèi)申請(qǐng)專利申請(qǐng)內(nèi)容分布圖 9 整車，共計(jì) 44 項(xiàng) 國(guó)外公司申請(qǐng) 13 項(xiàng)，國(guó)內(nèi)個(gè)人居多，單位申請(qǐng)只有 1 項(xiàng) 。國(guó)外的其它專利重點(diǎn)在電池的能量管理技術(shù)。 10 制動(dòng)能量回饋，共計(jì) 7 項(xiàng) 國(guó)外公司申請(qǐng) 5 項(xiàng)。 2． 2 申請(qǐng)內(nèi)容分析 重點(diǎn)對(duì)外國(guó)公司在中國(guó)獲得的與車用相關(guān)的 34 項(xiàng)專利按申請(qǐng)內(nèi)容進(jìn)行分類介紹。 H 1)三洋電機(jī)株式會(huì)社：燃料電池發(fā)電裝置冷卻系統(tǒng) 2)三洋電機(jī)株式會(huì)社：燃料電池集電設(shè)備 3)三洋電機(jī)株式會(huì)社：燃料電池系統(tǒng)的歧管裝置 ●燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)與控制，共計(jì) 3 項(xiàng) 此部分申請(qǐng)量也很少，基本沒(méi)有實(shí)質(zhì)性內(nèi)容，且尚未形成燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的概念，反映出燃料電池系統(tǒng)集成技術(shù)水平十分滯后的現(xiàn)狀。 AVL VERBRENNUNGSKRAFT 2 HEV 中發(fā)電機(jī)的控制。 ●車用燃料電池部件，共計(jì) 17 項(xiàng) 涉及內(nèi)容包括三合一組件及其制造方法，針對(duì)各種燃料電池部件材料與制備的專利不多。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域比較知名的國(guó)際公司均在國(guó)際上申請(qǐng)了大量專利，占有絕 對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。我國(guó)的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中，煤占 70％，石油占 20％，其它為燃?xì)夂退?，而我?guó)的 交通能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的 70％來(lái)源于石油， 25％使用電力。隨著制氫、儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展，氫能將成為其他新能源的最佳載體。1998 年北京、上海、廣州三城市的機(jī)動(dòng)車排放對(duì)主要大氣污染物的分擔(dān)率如下表所示： 16 機(jī)動(dòng)車排放物對(duì)城市大氣污染的分擔(dān)率 ┌────┬──────┬──────┬──────┐ │排放物 │ CO │ HC │ NOx │ │ 城市 │ │ │ 、 │ ├────┼──────┼──────┼──────┤ │ 北京│ 63． 4％ │ 73． 5％ │ 56． 0％ │ ├─ ───┼──────┼──────┼──────┤ │ 上海│ 86． 0％ │ 96． 0％ │ 56． 0％ │ ├────┼──────┼──────┼──────┤ │ 廣州│ 88． 8％ │ │ 79． 3％ │ 汽車排氣中除含有 CO、 C0 NOx、 SOx 外還含有未燃碳?xì)浠衔?(未燃 HC)，甲醛 (HCHO)及微粒物 (PM)等。尤其是當(dāng)前，北京申辦奧運(yùn)取得成功，為了將 20xx 奧運(yùn)會(huì)辦成綠色奧運(yùn)和科技奧運(yùn)，北京將加大環(huán)境整治力度，采用比全國(guó)更嚴(yán)格的排放法規(guī)，在市中心和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地需要一大批超低排放和零排放汽車，這使得電動(dòng)汽車的需求更加迫切。 為實(shí)現(xiàn) 20xx 年北京“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)、人文奧運(yùn)”的奧運(yùn)宗旨，保證交通運(yùn)輸車輛的環(huán)保性能指標(biāo)達(dá)到世界發(fā)達(dá)國(guó)家